朱云鹏1，郑宝伟1，祝征圣2，李晓红1
（1. 中国中轻国际工程有限公司，北京 100026；
2. 青岛开投双元水务有限公司，山东青岛 266109）
摘 要：结合国家标准GB 50974-2018《消防给水及消火栓系统技术规范》，对储存室外消防用水的消防水池取水口的设置原则进行探讨，并通过实际工程案例进行深入分析。研究表明：1）取水口的设置应充分考虑消防水池最低有效水位，即最大吸水高度与消防车泵轴距地面高度的差值的影响，且最大吸水高度与当地海拔高度密切相关；2）可根据场地面积、市政供水情况、工程造价等因素，选用仅设置取水口、取水口与低压制室外消火栓合用、取水口与临时高压室外消火栓合用等取水口布置形式。实现了便利性、可靠性、安全性等消防水池取水口设置原则。
关键词： 消防水池；取水口；室外消火栓；最低有效水位；GB 50974-2018
中图分类号：TU998.13文献标识码：A文章编号：2095-8412 (2019) 05-007-05工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.05.002
引言
随着建筑技术科学的快速发展，建筑结构形式趋于多样化，火灾风险的不可控因素随之增多，这就需要消防设计人员在前期准备阶段做出更完善、更安全的消防设计规划。
国家标准GB 50974-2018《消防给水及消火栓系统技术规范》（以下简称《规范》）提出储存室外消防用水的消防水池或供消防车取水的消防水池应设置取水口（井）[1]。国家建筑标准设计图集15S909《〈消防给水及消火栓系统技术规范〉图示》给出了消防水池取水口的几种做法[2]。消防水池取水口的设置应确保消防车能停靠在取水口附近，考虑到消防车车载水泵的吸水扬程，吸水高度要小于或等于6.0 m[3-4]。目前，针对取水口设置位置及布置形式的选择在行业内已很成熟[5-7]，但在取水口与消防水池最低有效水位的关系、取水口与海拔高度的关系、取水口与室外消火栓的组合搭配关系等方面，一直缺乏科学合理的分析。
本文对这些问题进行研讨，并结合具体案例进行分析，以促进消防设计人员全方位地结合标准规范、场地条件、工程造价等因素，更为合理地对消防水池取水口进行设置，最终达到便利性、可靠性、安全性的设置原则，保证消防工作的及时和取水的有效。
1 消防水池取水口的设置原则及对消防水池的影响
1.1 取水口的设置原则
《规范》[1]对取水口的设置有明确的规定：储存室外消防用水的消防水池或供消防车取水的消防水池，应设置取水口（井），且吸水高度不应大于6.0 m。凡是储存室外消防用水的消防水池，不管是否设有室外消防水泵，均须设置取水口（井）。设置取水口的目的在于提供消防用水，一旦火灾发生，消防车可直接吸水[8-10]。
《规范》中仅规定了取水口的最大吸水高度，没有对不同海拔高度地区的吸水高度作具体分析，也没有明确的条文解释。实际中，吸水高度H由两部分组成，一是消防车泵轴距地面高度H1=1.0 m，二是地面距消防水池最低有效水位的高度H2。需要注意的是，不同海拔高度地区的吸水高度差异很大，这主要是由于大气压强会影响到水泵的吸水扬程。在实际工程设计中，最大吸水高度建议按照表1进行选取。
1.2 取水口对消防水池最低有效水位的影响
火灾发生时，为便于消防人员及时到达，《规
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工业技术创新Industrial Technology Innovation (a) 取水口直接取水形式(c) 有检查井短管取水形式
j型密封圈(d) 无检查井短管取水形式奶报箱
图1 取水口的布置形式
(b) 吸水井取水形式
表1 海拔高度与最大吸水高度的关系表
海拔高度/m 大气压/[m(H 2O)]最大吸水高度/m
010.36.0
20010.16.0
30010.06.0
5009.75.7
7009.55.5
1 0009.25.2
1 5008.64.6
2 0008.44.4
3 0007.33.3
4 0006.32.3
无尘拖链范》规定消防水泵房不应设置在地下三层及以下，也不应设置在室内地面与室外出入口地坪高差大于10 m 的地下楼层[1]。对于此类型的建筑，消防水池还应满足最低有效水位距室外地面不应大于5.0 m 的规定，并应同时满足表1的要求。
2 取水口的布置形式
在实际工程中选用较多的取水口（井）的布置形式有图1所示的四种[3]。可以看出，图1a 的取水口布置形式最为简单，只在水池顶板设置人孔，供消防车车载水带直接放入吸水，设计中应保障水带吸水口能在最低有效水位以下。图1b 为吸水井的取水形式，图1c 和图1d 为有短管的取水形式，这三种方
式的优点是取水井可灵活地设置位置，适用于无取水口设置条件且室外空间较紧凑的场合。
3 取水口与室外消火栓的关系
电动牙刷结构3.1 取水口与室外消火栓的功能关系
《规范》[1]规定，建筑物室外消火栓宜采用低压制消防给水系统，这是一种能满足车载或手抬移动消防水泵等取水所需的工作压力和流量的供水系统。每个室外消火栓的流量按照10~15 L/s 计，同样地，一个取水口的设计流量也按照10~15 L/s 计。
由此可见，取水口与低压制室外消火栓的作用一致，都是为满足消防车车载或手抬移动消防水泵
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的使用。两者区别在于，取水口处无水压要求；低
朱云鹏，等：消防水池取水口设置原则探讨及案例分析
图2 仅设置取水口的布置形式
压制室外消火栓平时需要0.14 MPa 的运行压力，保障消防车从消火栓吸水时管网压力稳定。
3.2 取水口与室外消火栓的数量关系
供消防车取水的消防水池的每个取水口宜按1个室外消火栓的流量10~15 L/s 计算，即可供1台消防车取水，保护范围为150 m 。通常一个取水口尺寸为1 000 mm ×1 000 mm 。
当取水口尺寸为1 000 mm ×1 500 mm 时，可同时供2台消防车取水，即相当于2个室外消火栓，但要保障取水口周围有足够的场地，用于2台消防车的停放。
3.3 取水口与室外消火栓组合设置分析
根据实际场地面积的不同，对三种取水口与室外消火栓的组合设置方式进行分析。
方式一，当场地面积较小，在取水口150 m 的保护范围内，且取水口的数量满足室外消防用水量时，可仅设置取水口，不设置室外消火栓系统，火灾发生时，由消防车从取水口吸水。
方式二，当场地面积较大时，室外设置低压制室外消火栓系统。储存室外消防用水的消防水池设置取水口，取水口计入室外消火栓数量。
方式三，当场地面积较小，但150 m 的保护半径不足以覆盖整个场地时，可设置取水口和室外临时高压消防给水系统，且室外与室内消防给水系统
合用。此种方式一般适用于无市政供水而采用自备井供水的区域，或不允许室外给水管网与室外消火栓管网合用的地区。
爆闪灯管4 工程应用案例分析
以我国某北方养老院项目为例，养老院远离城区，建筑地上2层，系多层居住建筑，总建筑体积为6 000 m 3，建筑高度为6.60 m 。室外消防用水量为25 L/s 。消防水池及消防水泵房设置在地下。消防水池距场地最不利点的距离小于150 m 。给水为自备井供给，无市政给水。
当地海拔高度为1 100 m ，根据表1，经内插法可计算出最大吸水高度应为4.56 m ，除去消防车泵轴距地面高度1.0 m ，可算出消防水池最低有效水位距室外地面高度为3.56 m ，这是消防水池设置高度的一个重要控制参数。地下消防水泵房设置有室内消火栓泵，室内消防采用临时高压消防系统。下面对消防取水口及室外消火栓系统的设计方案进行逐一详细分析。
4.1 方案一：仅设置取水口，不设置室外消火栓系统
由于无市政给水管网，室外消火栓不能直接供水，故室外消防可采用取水口的形式。单个取水口按15
L/s 的流量计，本场地消防水池需设计2个取水口，具体布置形式详见图2
。场地均在取水口的保
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工业技术创新Industrial Technology Innovation 护范围内。
此布置形式虽然也满足现有规范要求，但有两个明显的缺点。一是取水口周边供消防车停留的场地空间有限，停留2台消防车同时吸水的困难较大；二是项目远离城区，周边城市消防站距离较远，一旦火灾发生，消防车不能及时赶到，会延误最佳的灭火时间。
4.2 方案二：设置取水口，设置临时高压室外消火栓系统
储存室外消防用水的消防水池设置一个消防取水口，并设置2个临时高压室外消火栓，具体布置形式详见图3。2个室外消火栓的总流量为25 L/s ，
满足室外消防用水流量。场地均在消火栓保护半径150 m 范围内。由于已设置有临时高压室内消火栓系统，故设置的临时高压室外消火栓给水系统可与室内消防给水系统合用，共用一套消防泵和管网，这样可以在一定程度上节约设备造价及土建造价。
此方案既满足了需设置消防取水口的要求，也满足了室外消防用水量及消防保护半径的要求，同时兼顾到了成本，以及发生火灾时的灭火可靠性。但建议在例行维护期间，对管理人员加强操作室外消火栓的培训，一旦发生火灾，初期即可由管理人员进行灭火，为专业消防员的到来争取宝贵的灭火
时间。
图3 设置取水口和临时高压消火栓的布置形式
5 结论与建议
（1）在对消防水池取水口进行设置时，应充分考虑消防水池最低有效水位的影响。消防水池最低有效水位是最大吸水高度和消防车泵轴距地面高度的差值，且最大吸水高度与海拔高度密切相关。
（2）取水口的布置形式应根据场地面积、市政供水情况、工程造价等因素综合确定。布置形式包括设置取水口、取水口与低压制室外消火栓合用、取水口与临时高压室外消火栓合用等。
（3）建议对管理人员加强操作室外消火栓的培训，为专业消防员的到来争取宝贵时间。
朱云鹏，等：消防水池取水口设置原则探讨及案例分析
朱云鹏（1986—），通信作者，男，山西运城人，硕士研究生，工程师。研究方向：给排水设计。E -mai l : zh uyp @cl
（收稿日期：2019-08-14）
作者简介：
Discussion on the Principles of Fire Pool Water Intake Setup
and Case Analysis
ZHU Yun-pe ng 1, ZHE NG B ao-wei 1, ZHU Z heng-sheng 2, L I Xiao-hong 1
(1.China Light Industry International Engineering Co., Ltd., Beijing 100026 China;
2. Qingdao Kaitou Shuangyuan Water Co. Ltd., Qingdao 266109, China )
Abstract: Based on the national standard GB 50974-2018 Technical code for fire protection water supply
and hydrant systems , discussed are the principles of fire pool water intake setup for the outdoor fire protection water supply, and analyzed in-depth is a practical engineering case. The studied show that: 1) the minimum effective water level of the fire pool, namely, the difference between the maximum water absorption height and the height between the ground and the pump axle of the fire truck, should be fully considered in the water intake setup, and the maximum water absorption height is closely related to the local elevation; 2) the selection of the water intake layout should be based on factors including the site area, the municipal water supply situation and the project cost. Su
ch layout consists of water intake setup only, combined use of water intake and outdoor fire hydrant under low pressure, combined use of water intake and temporary outdoor fire hydrant under high pressure, and so on. Realized are the principles including convenience, reliability and safety.
Key words: Fire Pool; Water Intake; Outdoor Fire Hydrant; Minimum Effective Water Level; GB 50974-
2018
参考文献
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